花都16米升降车出租 ★ 花都16米升降车公司 ★ 花都16米升降车出租公司 ★ 金氧半场效晶体管承受着上百安培的电流，如果热量不能及时散去，控制器进行热保护甚至烧坏，因此，提高控制器的散热性能至关重要．分析了２４Ｖ、２５０Ａ调速控制器的的最大功率损耗，并根据最大功率损耗以及散热器的热阻确定了铝片散热器的尺寸．通过ＡＮＳＹＳ仿真得到散热片动态温度场和热负荷满足控制器的散热要求，从而有效提高了调速控制器的使用效率和可靠性．随着电力电子技术和微处理技术的飞速发展，交流电机控制技术也取得了突破性的发展．目前蓄电池花都逐渐采用交流调速控制系统，其所使用的交流调速控制器主要由控制电路和功率模块构成．控制电路在硬件电路、程序设计等各种保护下，在恶劣环境下也能正常工作；但是功率模块的核心器件是很多个并联的金氧半场效晶体管，对于16M花都所使用的２４Ｖ，２５０Ａ调速控制器，正常工作状态下的平均工作电流能达到上百安培，瞬时电流可以达到300Ａ，承受着控制器几乎全部的电流和热量．如果功率板不能及时地将热量散去，花都的稳定性、可靠性以及使用效率都会大大降低．2４Ｖ，２５０Ａ调速控制器工作频率为８ｋＨｚ，管的驱动信号为脉宽调制信号，处于一种时通时断的状态，而且工作电流比较大．如果散热方式不当，会导致管结温升高，器件被烧坏．因此，影响散热的两个重要参数就是结温和热阻．结温功率器件的内部沟道区的温度称为结温．当功率器件的结温温度超过其环境温度时，由温差变化形成的热扩散流，可向管壳外散发热能．为了保证功率开关正常工作，应将其本身的热量及时散掉，使管的温度保持在允许最高结温以下，而结温的大小决定了自身的功率损耗．散热能力越强，所能承受的功耗就越大，管承载电流的能力越强．热阻由功率管产生的功耗热量在通过不同的途径传到周围介质时都将会遇到各种阻碍，产生温降，即所谓“热阻”．热阻的值增大时，功率器件的散热能力就减小．对于热阻分为内、外热阻，内热阻是功率器件本身的热阻，并与功率器件的芯片、外壳材料的导热率、厚度和截面积等有关；外热阻是功率器件外部的热阻，并与功率器件的封装形式有关，面积越大，外热阻越小．可以看出，热阻是影响功率管工作结温和输出功率的一个重要因素，而功率管的功率损耗又是整个热系统正常工作的关键指标．散热设计就是保证系统正常稳定工作时，器件的结温和散热能力达到平衡，器件的温度不再继续升高，即系统达到了热平衡状态．功率管的选择调速控制器的功率模块由三相半桥逆变电路构成，根据调速控制器的电源电压为２４Ｖ，最大工作电流为２５０Ａ，选用功率管，其最大电压为６０Ｖ，２５℃连续工作的额定电流为 8４Ａ．
花都16米升降车出租 ★ 花都16米升降车公司 ★ 花都16米升降车出租公司 ★ 因此产生较大的损耗，而且开关损耗的大小在很多情况下占有了器件总的功率损耗的相当大比重，甚至是主要部分，尤其是当器件处于高频工作情形下．故这里只考虑通态功率损耗、开关功率损耗．通态功率损耗是由ＭＯＳ管导通时的通态电阻产生的功率损耗：Ｒｏｎ为ＭＯＳ管的通态电阻；可以看出，功率模块的损耗比较大，发热量就比较大．虽然随着ＭＯＳ管发热及温度的升高，Ｒｏｎ变大，但是频率比较高，总的损耗将增加，因此控制器选择散热铝片进行散热，当散热器散热率与ＭＯＳ管稳定工作时的发热率相等，系统处于热平衡稳定状态．散热器热阻大小是进行散热器选择的唯一依据，热阻越小则表明传热的能力越强．根据热平衡条件，散热器的热阻需小于控制器最大功耗时所得热阻值，才能满足要求，即散热器的热阻：散热器的所需最大热阻；ＭＯＳ管的周围环境温度；最大结面温度；最大功率损耗．根据控制器的工作环境及数据手册得：的最大结温，环境温度，最大功率损耗，再根据热传导公式，计算出散热器的面积，选用散热片的尺寸．散热性能仿真利用ＡＮＳＹＳ软件，对功率模块电路板进行温度动态场分析．控制器设有热保护功能，在８５℃控制器停止工作，８０℃电流减小，因此选择在环境温度在４０℃，控制器最高温度８０℃的极限情况下进行仿真．通过建立模型，功率板的温度梯度和热变形梯度线。通过温度梯度图可以看到，功率板的散热均匀，除了发热区以外的地方，在接近发热区温度较高，依次温度降低，整个梯度线比较均匀，热的传导性比较快．通过热变形的梯度线可以看出，即使工作在极限的情况下，除了靠边的热变形大以外，功率板其他地方都较好．在控制器实际工作时，８０℃的温度是逐渐上升的，所以，对于热变形的整体情况较仿真情况好．可以看出，调速控制器工作在极限的情况下，最大变形量为０．０２２４ｍｍ，最大变形量相对于铝板所占比例为０．０１４％；随着温度的逐渐上升，最大变形量不变，最大热应力为2０５．５ｋＰａ，最小热应力１２．２ｋＰａ，可以看出热应力与热变形对铝基影响微乎其微．通过动态温度场和整体的热负荷的分析，功率板的散热性能是在允许范围的．通过对的并联功率器件的散热设计，保证了功率器件在不同工作状态下，功率器件在安全结温下正常工作．同时通过对功率电路板的动态温度场和整体的热负荷仿真，散热性能符合要求，这样既提高了驱动效率，又提高了调速控制器工作的可靠性。
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